Բնություն ամեն ինչ այնքան ներդաշնակ է դասավորված, որ այս աշխարհում յուրաքանչյուրն ունի իր ուրույն տեղը և զբաղված է իրեն վերապահված գործառույթներով՝ լինի դա բնության պսակը՝ անհավանական բարդ մարդ, թե ամենամանրադիտակային օրգանիզմ։ Յուրաքանչյուրն իր դերն է խաղում մեր աշխարհն ավելի լավը դարձնելու համար: Դա վերաբերում է նաև տարբեր բակտերիաներին, որոնք, ըստ աշխարհը ստեղծողի մեծ ծրագրի, մարդկանց ոչ միայն օգուտներ են բերում, այլև որոշակի վնաս։ Նկատի առեք, թե ինչ են թերմոֆիլ կաթնաթթվային բակտերիաները և ինչ տեղ ունեն դրանք մեր կյանքում: Նրանք լավն են, թե վատը:
Առանձնահատկություններ և էություն
Մեր մոլորակի վրա ապրում է տարբեր միկրոօրգանիզմների մի ամբողջ բանակ՝ աչքի համար անտեսանելի, բայց շատ ակտիվ և ոչ միշտ օգտակար։ Այդպիսի օգտակար միկրոձևավորումներից է ջերմաֆիլ բակտերիան։ Բակտերիան ապրում է տաք աղբյուրներում և բազմանում է բավականին բարձր ջերմաստիճանում՝ 45 աստիճանից բարձր։ Այս միկրոօրգանիզմների ամբողջ գաղութներ են հայտնաբերվել մեր մոլորակի տարբեր երկրաջերմային գոտիներում,ինչպես օրինակ տաք բնական աղբյուրների ջրերը։ Ջերմասեր բակտերիաները գոյատևում են նրանց մեջ հատուկ ֆերմենտների առկայության շնորհիվ, որոնք կարող են գործել բարձր ջերմաստիճանում: Նրանց համար ամենաբարենպաստ ջերմաստիճանային ռեժիմը 50-65 աստիճան միջանցքն է։ Նման պայմաններում բակտերիաները կարող են իրենց հարմարավետ զգալ և ազատորեն բազմանալ։
Շատերը կցանկանային իմանալ, թե ինչ ջերմաստիճանում են մահանում ջերմասեր բակտերիաները, որպեսզի վերահսկեն դրանց քանակը։ Այս կապակցությամբ ուզում եմ նշել, որ գիտնականներին դեռ չի հաջողվել ստույգ տվյալներ ստանալ այս մասին։ Գիտության զարգացման ներկա փուլում միայն հայտնի է, որ ջերմաֆիլների համար առավելագույն ջերմաստիճանի ցուցանիշը 68-75 աստիճան է։ Այնուամենայնիվ, դա չի նշանակում, որ բակտերիաները մահանում են նման տաքացումից. օպտիմալ ռեժիմից շեղումը նրանց կյանքը դարձնում է ավելի քիչ հարմարավետ և ինտենսիվ, դանդաղեցնում է բջիջների աճը և նվազեցնում նյութափոխանակության գործընթացների արագությունը:
Հնարավո՞ր է սպանել բակտերիաները: Ի՞նչն է ազդում նրանց վրա:
Ջերմոֆիլ բակտերիաների մահանալու համար անհրաժեշտ է վերին շեմի շատ ավելի մեծ գերազանցում: Այսօր գիտնականներին հաջողվել է հաստատել, որ հայտնի ամենաբարձր ջերմաստիճանը, որում կարող են ապրել այս միկրոօրգանիզմները, 122 աստիճան Ցելսիուս է: Լաբորատոր պայմաններում հնարավոր չէ ավելի բարձր ջեռուցում ստեղծել։ Հետևաբար, դեռևս հնարավոր չէ պարզել, թե ինչ ջերմաստիճանում կսատկեն ջերմաֆիլ բակտերիաները։ Հայտնի է միայն, որ ջերմաստիճանի կտրուկ տատանումները շատ վնասակար ազդեցություն են ունենում բակտերիաների կյանքի վրա. կուլտուրայի զարգացումը կարող է դադարեցվել, սակայն.արդյոք նա կմահանա՝ հարցն է։
Սորտերը և դրանց նկարագրությունը
Գնահատելով միկրոօրգանիզմների ջերմաստիճանի նախասիրությունները՝ դրանք կարելի է բաժանել երեք հիմնական խմբի՝ հոգեֆիլ, մեզոֆիլ և, ըստ էության, ջերմաֆիլ։ Դրանք բոլորը կախված են ջերմությունից, բայց տարբերվում են ջերմաստիճանի ռեժիմների առումով։
Այսպիսով, հոգերոֆիլ բակտերիաները ամենաքիչ ջերմակայուն են և նախընտրում են ջերմաստիճանի միջակայքը զրոյից մինչև +10 աստիճան: Սա նրանց համար զարգացման օպտիմալ միջանցք է, բայց նրանք կարող են բազմանալ և՛ -5 աստիճանի, և՛ +15 ջերմաստիճանում։
Հաջորդը՝ մեզոֆիլ ջերմաֆիլ բակտերիաներ, որոնց հարմարավետության գոտին գտնվում է 30-ից 40 աստիճան Ցելսիուսի սահմաններում: Բակտերիաները կարող են լավ աճել և բազմանալ, երբ ջերմաստիճանը իջնի մինչև 10 աստիճան կամ բարձրանա մինչև 50 աստիճան: Այս օրգանիզմների աճի օպտիմալ մակարդակը 37 աստիճանն է։
Եվ վերջապես ջերմասեր բակտերիաները՝ նրանց ակտիվ աճը նկատվում է, երբ ջերմաստիճանը հասնում է 50 աստիճանից բարձր։ Նրանց հիմնական տարբերակիչ հատկանիշը նյութափոխանակության արագացված տեմպն է։ Համաձայն վերջին ուսումնասիրությունների՝ պարզվել է, որ ջերմաստիճանի ազդեցությամբ տեղի են ունենում սպիտակուցների և լիպիդների զգալի փոփոխություններ, որոնք մեծ դեր են խաղում կյանքի բոլոր գործընթացներում։
Թերմոֆիլների ենթախումբ
Սրա վառ օրինակն են ջերմաֆիլ բակտերիաների օրինակները, որոնք նույնպես բաժանված են մի քանի անկախ ենթախմբերի.
- Էքստրեմալ ջերմաֆիլներ՝ 80 աստիճան օպտիմալ ջերմաստիճանով, նվազագույնը՝ 60 և առավելագույնը՝ 105 աստիճանով։
- Սթենոտերմոֆիլներ, կամ ֆակուլտատիվ, 55-65 աստիճան տիրույթով, բայց ցույց են տալիս վերարտադրվելու ունակություն նույնիսկ երբ ջերմաստիճանը իջնում է մինչև 20 աստիճան: Աճելու ամենաբարձր ունակությունը դիտվում է 20-40 աստիճան ջերմաստիճանում։
- Էվրիթերմոֆիլները նախընտրում են 37-48 աստիճան: Պարտադիր թերմոֆիլների առանձնահատկությունն այն է, որ նրանք չեն կորցնում աճելու ունակությունը նույնիսկ 70 աստիճանում, բայց չեն աճում 40 աստիճանից ցածր։
- 48 աստիճանից ոչ բարձր օպտիմալ ցուցանիշ ունեցող ջերմատոլերանտներ, նվազագույն ջերմաստիճանը, որում կարող են աճել 10 աստիճան է, իսկ առավելագույնը՝ 55-60։ Նրանք տարբերվում են մեզոֆիլներից միևնույն օպտիմալ ջերմաստիճանում նրանով, որ ջերմաստիճանի շեմի բարձրացման հետ բակտերիաները շարունակում են աճել։
Անաէրոբ թերմոֆիլներ
Ջերմասեր օրգանիզմների արագ աճի ունակությունը նրանց հիանալի հնարավորություն է տալիս օգտագործելու կյանքի տարբեր ոլորտներում՝ արդյունաբերության կամ գյուղատնտեսության, և նույնիսկ կենցաղային մակարդակում: Միևնույն ժամանակ, մեզոֆիլ և թերմոֆիլ կաթնաթթվային բակտերիաները ունեն մեկուսացման նմանատիպ մեթոդներ: Տարբերությունը նկատվում է միայն աճող ջերմաստիճաններում։ Ջերմաստիճանի ճշգրիտ օպտիմալ մակարդակը հաստատելու համար մշակույթը պետք է պասիվացվի մեկ կամ երկու ամիս, կամ, այլ կերպ ասած, վերացանվի որոշակի ջերմաստիճանի միջակայքում:
Բնության մեջ տարածված են ջերմաֆիլ բակտերիաների բազմաթիվ տեսակներ և ապրում են տարբեր պայմաններում։ Նրանք սիրում են ջերմություն և շատ հարմարավետ են զգում մարդու ստամոքսում, ինչպես նաև կարող են հայտնաբերվել կենդանիների, բույսերի, հողի, ջրի և տարբեր այլ միջավայրերում,զարգացման համար նպաստավոր պայմանների ապահովում։ Որոշ բակտերիաներ աճելու համար օդ են պահանջում, իսկ մյուսները թթվածնի կարիք չունեն: Ըստ թթվածնից կախվածության այս նշանի՝ ջերմասեր օրգանիզմները բաժանվում են աերոբ և անաէրոբ։
Անաէրոբը ներառում է մի քանի առանձին խմբեր.
- Բուտիրիկ - խմորման ժամանակ արտադրում են թթու թթու, սնվում շաքարով, պեկտիններով, դեքստրիններով, արտադրում են թթուներ՝ քացախային և կարագային, ինչպես նաև ջրածին և ածխաթթու գազ։ Օգտակար հատկություններից կարելի է առանձնացնել ացետոնի, էթիլային, բուտիլային և իզոպրոպիլային սպիրտների արտադրությունը։ Հանդիպում է ջերմաֆիլ և մեզոֆիլ ձևերով։
- Ցելյուլոզը ապրում է գետի տիղմում, կոմպոստում, բույսերի մնացորդներում: Այս ջերմաֆիլ կոմպոստ բակտերիաները իդեալական են և լայնորեն օգտագործվում են գյուղատնտեսության ոլորտում: Գտնվելով հողի կամ հումուսի մեջ՝ այդ բակտերիաները ակտիվություն են ձեռք բերում 60-65 աստիճան ջերմաստիճանում։ Գոյություն ունի նաև մեզոֆիլ ձև՝ Օմելյանսկու փայտիկը։ Այս բակտերիաները հատուկ ֆերմենտի օգնությամբ քայքայվում են ցելյուլոզը՝ ազատելով ածխաթթու գազ, ջրածին, էթիլային սպիրտ, մի շարք թթուներ՝ մկանային, քացախային, ֆումարային, կաթնաթթուներ և այլ օրգանական թթուներ։
- Մեթան առաջացնող ապրում են ցելյուլոզայի հետ նույն տեղում և մշակվում են այնտեղ: Այս խմբում առավել ուսումնասիրված տեսակներն են մեթանոբակտերիան և մեթանոբացիլուսը։ Նրանք ընդունակ չեն սպորացման, և դրանց օգտակարությունը հակաբիոտիկներ, վիտամիններ, ֆերմենտներ արտադրելու, կեղտաջրերի և կենցաղային աղբը սննդի համար օգտագործելու ունակության մեջ է։
- Կողքին ամենից հաճախ հայտնաբերվում են ծծմբազերծիչներցելյուլոզա և ապրում են սուլֆատների կրճատումից: Նրանք ունեն օվալաձև սպորներ, որոնք գտնվում են ավելի մոտ բացիլ բացիլի ծայրերից մեկին` տերմինալ կամ ենթատերմինալ:
- Կաթնաթթու - բակտերիաների հատուկ մեծ խումբ, որոնք ապրում են կաթում: Այս ջերմաֆիլ կաթնաթթվային բակտերիաները կարող են և՛ օգտակար լինել մարդկանց համար, և՛ շատ վնասակար: Նրանց որոշ տեսակներ կարող են սինթեզել հատուկ անուշաբույր նյութեր։ Հենց նրանք էլ կաթի հետ շփումից հետո հաճելի համ ու բույր են հաղորդում կաթնաշոռին կամ սերուցքին։ Նման ջերմաֆիլ կաթնաթթվային բակտերիաները ֆակուլտատիվ անաէրոբ են, հետևաբար նրանք կարող են օպտիմալ կերպով բազմապատկվել թթվածնի բացակայության դեպքում կամ այնպիսի միջավայրում, որտեղ կա դրա մեծ դեֆիցիտ:
Կաթնաթթու
Կաթնաթթվային բակտերիաները բաժանվում են կոկի և ձողիկներ: Առաջինները բաղկացած են մի քանի բջիջներից, որոնք կապված են շղթայի մեջ՝ streptococci-ից և ունեն համասեռ և տարասեռ խմորում։ Հոմոֆերմենտացնող streptococci-ը խմորում է կաթում հայտնաբերված շաքարը՝ կենդանի մածուն պատրաստելու համար: Հետերոֆերմենտային զուգահեռաբար արտազատում են նաև այնպիսի անուշաբույր նյութեր, ինչպիսիք են դիացետինը և ցիտոինը։ Նրանց բջիջները կլոր կամ օվալաձեւ են, լավ ներկվում են ըստ գրամի և չեն առաջացնում սպորներ և պարկուճներ։ Նրանք աերոտոլերանտ են և կարող են գոյություն ունենալ օդի առկայության դեպքում: Այնուամենայնիվ, նրանք չունեն աերոբային շնչառություն իրականացնելու ունակություն, և նրանք նախընտրում են շարունակել կաթնաթթվային խմորման իրենց սովորական գործընթացը: Սնվելու համար նրանց անհրաժեշտ են շատ վիտամիններ, սպիտակուցներ, օրգանական թթուներ։ կաթի մեջբակտերիաները առաջացնում են դրա կոագուլյացիա՝ փոքր քանակությամբ շիճուկով խիտ, նույնիսկ թրոմբի ձևավորում: Հենց բուրմունք արտադրող կաթնաթթվային streptococci-ի շնորհիվ է, որ պանրի մեջ հայտնվում են գայթակղիչ պղպջակներ՝ բնորոշ հոտով և թթուներ ձևավորելու ցածր ունակությամբ։ Կոկիները շատ դիմացկուն են ալկոհոլի նկատմամբ և պահանջում են բարձր թթվայնություն:
Կաթնաթթվային ձողիկներ
Կաթնաթթվային ձողիկներ - դրանք այլ կերպ կոչվում են lactobacilli - կարող են լինել միայնակ կամ զույգ: Ամենից հաճախ օգտագործվում են acidophilic lactobacilli, հատկապես բուլղարական փայտիկը, որը մեկնարկային կուլտուրաների մի մասն է և հնարավորություն է տալիս արտադրել համեղ և առողջարար մածուն։ Նույնիսկ կաթնամթերքի արդյունաբերության մեջ տարածված են streptobacteria-ն և բետա բակտերիաները: Այս օրգանիզմները լիովին անշարժ են և չեն առաջացնում սպորներ կամ պարկուճներ, դրանք լավ ներկվում են գրամով:
Կաթնաթթվային թերմոֆիլները ֆակուլտատիվ անաէրոբներ են: Նրանք կարող են դառնալ մոնոֆերմենտային՝ թթվային ձևավորման բարձր արագությամբ կամ հերերոֆերմենտային՝ ֆրուկտոզայի զուգահեռ մշակման ունակությամբ, որի արդյունքում ձևավորվում են հեքսահիդրային սպիրտ մանիտոլ, ացետատներ, լակտատներ և ածխաթթու գազ։ Սպիտակուցները բավականին թույլ են մշակվում, հետևաբար, աճելու համար անհրաժեշտ է շրջակա միջավայրում ամինաթթուների առկայություն։ Որոշ ձողիկներ ունեն կատալազ արտադրելու հատկություն՝ ֆերմենտ, որը քայքայում է ջրածնի պերօքսիդը կամ ացետալդեհիդը, որը բուրմունք և բույր է հաղորդում պանիրին։
Կաթնաթթվային ջերմակայուն ձողիկները կարող են գոյատևել կաթում, երբ պաստերիզացվում են 85-90 աստիճան ջերմաստիճանում: Նրանք շատ դիմացկուն են ախտահանող նյութերի նկատմամբ և այդպիսով զգալի վնաս են հասցնում սննդի ձեռնարկություններին: Նրանք Escherichia coli անտագոնիստներ են: Գտնվում է թթխմորի կամ ցածր պաստերիզացված կաթի մեջ։
Թերմոֆիլներ, ովքեր չեն կարողանում շնչել առանց թթվածնի
Աերոբ թերմոֆիլները, որոնք չեն կարող շնչել առանց թթվածնի, նույնպես բաժանվում են երկու առանձին խմբի՝
- Ծայրահեղ ջերմաֆիլ - գրամ-բացասական, որոնք ունակ չեն շարժվել, կապված պարտադիր բակտերիաների հետ, որոնց աճը տեղի է ունենում 70 աստիճան օպտիմալ ջերմաստիճանում։ Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, ձողիկները վերածվում են բարակ թելերի։ Զանգվածային ապրել տաք ջրի աղբյուրներում և մոտակա հողում։
- Սպոր առաջացնող ձևերը նման են մեզոֆիլայիններին։ Ապրում և տարածվում է լավ թուլացած հողում կամ գազավորված ջրերում։
Հաշվի առնելով այս բոլոր տեսակի միկրոօրգանիզմները, պետք է նշել, որ ջերմասեր բակտերիաների հայտնվելը նրանց արոմորֆոզն է բնակավայրում: Ինչպես մյուս կենդանի օրգանիզմները, բակտերիաները նույնպես կարող են կատարելապես հարմարվել շրջակա միջավայրի պայմանների փոփոխություններին իրենց էվոլյուցիայի ընթացքում: Միևնույն ժամանակ նրանք զգալիորեն բարձրացնում են իրենց կազմակերպվածության մակարդակը և ձեռք բերում նոր կարողություններ։
Օգուտներ և վնասներ
Որո՞նք են ջերմասեր բակտերիաների վնասներն ու օգուտները: Սննդի արդյունաբերության մեջ օգտագործվող կաթնաթթվային ձողիկներն անկասկած օգուտներ են բերում մարդուն։ Լինելով տարբեր նախուտեստների մշակույթների մաս՝ նրանք արտադրում են համեղ ևօգտակար կաթնաթթվային մթերքներ, որոնք շատ դրական են ազդում մարդու օրգանիզմի բոլոր համակարգերի վրա, օգնում են կարգավորել նյութափոխանակության գործընթացները, նորմալացնում են մարսողական տրակտը և ամեն կերպ օգնում են պաշտպանել մարմինը տարբեր փտած բակտերիաներից՝ զուգահեռ մաքրելով այն կուտակված տոքսիններից և տոքսիններից։. Բացի միկրոֆլորայի բաղադրությունը բարելավելուց, ջերմասեր բակտերիաները հանգստացնում են նյարդային համակարգը, ճնշում հակաբիոտիկների ազդեցությունը և բարձրացնում իմունիտետը։
Բացի սննդի արդյունաբերությունից, բակտերիաների այս տեսակը բավականին լայնորեն կիրառվում է դեղաբանական և կոսմետիկ ոլորտներում։ Դրանց հիման վրա պատրաստվում են տարբեր պրոբիոտիկներ, ինչպես նաև կոսմետիկ միջոցներ, որոնք մաշկին տալիս են խնամվածություն և առաձգականություն, ինչպես նաև օգտագործվում են այն սպիտակեցնելու և վերականգնելու համար։ Կենդանի յոգուրտի դիմակները կարող են հրաշքներ գործել։
Ջերմասեր և մեզոֆիլ բակտերիաները, որոնք ապրում են հողում և պարարտանյութում, օգնում են վերամշակել օրգանական նյութերը՝ պարարտացնելով հողը բույսերի լավ աճի համար: Արտանետվող մեթանը կարող է հաջողությամբ օգտագործվել տների և արդյունաբերական օբյեկտների ջեռուցման համար։ Օգուտների նման հսկայական մասշտաբով, սննդի արդյունաբերությանը հասցվող ջերմաֆիլ ձողերը հավասարեցվում են մանրէասպան դեղամիջոցների ազդեցությանը և սննդի արտադրության սարքավորումների մշտական մոնիտորինգին:
Եզրակացություն
Այս հոդվածում մենք տվեցինք բակտերիաների նման մեծ և քիչ ուսումնասիրված դասի հիմնական հասկացությունները: Վերոնշյալ նյութից հետևում է, որ ջերմասեր բակտերիաներըարդեն այսօր լայնորեն օգտագործվում են մարդու կողմից իր բարօրության համար: Բայց այս գործընթացը հեռու է ավարտվելուց, և մեզ սպասում են շատ ավելի հաճելի և օգտակար բացահայտումներ։
